47868 (608391), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Если все коэффициенты при небазисных переменных неположительны, то исходный базис является оптимальным; в противном случае переходят к следующему этапу. В нашей задаче решение не оптимально, так как все коэффициенты целевой функции при небазисных переменных положительны.
3. Проверка задачи на наличие решения. Если при какой-либо небазисной переменной, имеющей положительный коэффициент в целевой функции, окажется, что столбец коэффициентов при этой же переменной в системе уравнений состоит из одних неположительных чисел, то максимальное значение целевой функции стремится к бесконечности, то есть задача решений не имеет. В нашей задаче решение имеется.
4. Выбор из небазисных переменных той, которая способна при введении ее в базис увеличить значение целевой функции. Наиболее простой и чаще всего используемый способ состоит в выборе той небазисной переменной, которой соответствует наибольший положительный коэффициент в целевой функции. В нашей задаче это переменная
(наибольший положительный коэффициент равен 50). Значит,
необходимо ввести в базис.
5. Определение базисной переменной, которая должна быть выведена из базиса. Для всех положительных коэффициентов при вводимой в базис переменной в системе уравнений определяется отношение свободного члена уравнения к коэффициенту при вводимой в базис переменной. Для нашей задачи это будут следующие отношения:
Минимальное из полученных отношений указывает строку, базисную переменную, которая должна быть выведена из базиса. При наличии нескольких одинаковых отношений берется любое. В нашей задаче выведем из базиса переменную
.
5. Представление новой базисной переменной через небазисные. Строится новая симплекс-таблица. Отмечается звездочкой строка и столбец в предыдущей симплекс-таблице, соответственно для выводимой из базиса и для вводимой в него переменной. Коэффициент, находящийся на пересечении строки и столбца, отмеченных звездочками, называется разрешающим и помечается звездочкой. Все коэффициенты строки, отмеченной звездочкой, делятся на разрешающий элемент, а результаты расчета заносятся в новую симплекс-таблицу. В нашей задаче на первой итерации разрешающий элемент равен 5. Результаты деления каждого элемента строки, отмеченной звездочкой, на разрешающий коэффициент заносятся в строку 1 новой таблицы.
6. Представление остальных базисных переменных и целевой функции через новый набор небазисных переменных. Для этого коэффициенты в новой таблице при новой базисной переменной умножаются на такое число, чтобы после сложения с преобразуемой строкой предыдущей таблицы в столбце при новой базисной переменной в новой таблице появился ноль. Результаты сложения заносятся в новую симплекс-таблицу. Исходя из этого, для получения коэффициентов второй строки в новой табл. умножаем коэффициенты при новой базисной переменной
на число
, складываем с соответствующими коэффициентами второй строки предыдущей симплекс-таблицы и результаты расчета заносим во вторую строку новой таблицы.
Вторая итерация симплекс-метода
| Базисные переменные | Сбободные члены | Коэффициенты при базисных и небазисных переменных | ||||||
| | | | | | | | | |
| | 3 | 3/5 | 1 | 2/5 | 7/5 | 1/5 | 0 | 0 |
| | 0 | 11/5 | 0 | | 4/5 | -3/5 | 1 | 0 |
| | 12 | 7/5 | 0 | 8/5 | -2/5 | -6/5 | 0 | 1 |
| | -150 | 10 | 0 | 10 | -50 | -10 | 0 | 0 |
Аналогичные преобразования проводим и для других строк. После этого выполняем новую итерацию. Цикл расчета начинается с этапа 2 и проводится до тех пор, пока не будет найдено оптимальное решение. Поскольку в последней строке табл. в целевой функции не все коэффициенты при небазисных переменных положительны, то решение не оптимально; следовательно, выполняется следующий итерационный цикл расчета и строится новая симплекс-таблица. В качестве вводимой в базис небазисной переменной берем
(можно
) как имеющую наибольший положительный коэффициент. Отмечаем звездочкой столбец
. В качестве выводимой из базиса переменной берем
, так как для нее частное от деления свободного члена на соответствующий коэффициент минимально. Разрешающий множитель равен 9/5. Результаты расчета представлены в табл.
Третья итерация симплекс-метода
| Базисные переменные | Свободные члены | Коэффициенты при базисных и небазисных переменных | ||||||
| | | | | | | | | |
| | 3 | 1/9 | 1 | 0 | 1/9 | 1/3 | -2/9 | 0 |
| | 0 | 11/9 | 0 | 1 | 4/9 | -3/9 | 5/9 | 0 |
| | 12 | -5/9 | 0 | 0 | -10/9 | -2/3 | -8/9 | 1 |
| | -150 | -20/9 | 0 | 0 | -490/9 | -20/3 | -50/9 | 0 |
Последняя строка таблицы не содержит положительных коэффициентов при небазисных переменных. Анализируя полученное решение, видим, что оно оптимально и выглядит так:
Из полученного решения видно, что предприятию наиболее выгодно изготовление только изделия
, производство которого обеспечит ему максимальную прибыль в размере
. При этом материальные и трудовые ресурсы будут задействованы полностью, а финансовые – недоиспользованы на 12 единиц.
Решение задачи с использованием системы Mathcad
Введем сначала поясняющий текст в рабочем листе. Для этого разместим курсор (визир – красный крестик) в месте ввода текста. Затем выберем (щелчком мыши или с помощью клавиатуры) пункт Insert (Вставка) главного меню Mathcad. В появившемся падающем меню щелкнем по пункту Text Region (Текстовая область) или в месте расположения курсора нажмем клавишу с двойной кавычкой (команда для ввода текста). В обоих случаях появится шаблон, указывающий место и начало ввода текста, после чего можно приступить к этой операции. Текстовая область будет автоматически увеличиваться по мере ввода текста. По окончании этого действия выведем курсор за рамки текстовой области.
Далее введем критерий оптимизации – целевую функцию. Для этого разместим курсор (визир – красный крестик) в месте ввода математического выражения, затем, используя соответствующие клавиши, начнем ввод, в первую очередь – имени критерия оптимизации с аргументами в скобках через запятые. Затем нажмем комбинацию Shift+: (двоеточие) для ввода знака присваивания:= (двоеточие и знак ``равно''). На месте правой метки помещаем все выражение критерия оптимизации. Аналогично вводятся начальные приближения.
Для решения задачи используем блок функций Given…Maximize. Для этого необходимо:
• ввести, если требуется, комментарии, ввод которых начинается с нажатия клавиши с двойной кавычкой;
• ввести ключевое слово Given;












